目錄
第一章 前言
實習背景
井場概況
第二章 儀器裝置
第三章 實習內容及過程
第四章 測井曲線繪製與解釋
結束語
第一章 前言
地球物理測井簡稱測井，是在鑽孔中使用測量電、聲、熱、放射性等物理性質的儀器，以辨別地下岩石和流體性質的方法，是勘探和開發油氣田的重要手段。
一、實習背景
本次實習是本科階段重要實習，在大三的暑假進行，在炎熱的酷暑中，我們不僅得到專業知識的實踐，也經歷酷暑的考驗。
二、井場概況
本次地球物理測井教學實習在中國地質大學現代鑽探實踐中心進行。
中國地質大學現代鑽探實踐中心位於學校東南角，教五樓以南、測試樓以東、南翼樓以西。
現代鑽探實踐中心鑽塔高為17.5米，鑽頭為岩心鑽。根據塔高，該鑽塔可鑽進1000米的深度；加上塔基，鑽機佔地17.5平方米。在前期本科生實習中，已鑽進約20米，基本上可以滿足測井實習的需要。由於鑽進較淺，鑽遇地層為第四紀土層。地層含砂越多、電阻率值越高，泥漿濾液礦化度對電阻率也有影響。北京地區第四紀地層電阻率一般為20~100歐姆米。
第二章 儀器裝置
本次測井實習所需儀器包括：
(1) 地面儀器：JGS-3型智慧測井主機；
(2) 下井儀器：JD-2型電極系；
(3) JCH-1000型測井絞車；
(4) 井口滑輪。
測井過程中所需要的其它輔助裝置和耗材，包括交流電源、地面電極、專用導線、萬用表、手套等。
1、JGS-3型智慧測井系統
JGS-3型智慧測井系統是一套輕便的小口徑測井裝置，由重慶地質儀器廠製造。適用於固體金屬和非金屬數字測井、煤田數字綜合測井、煤層氣測井、水文和工程地質數字測井等。
現場測井資料採集系統包括地面測井主機、絞車電纜、下井儀器幾部分，本次實習主要用到電極系探管。
2、JD-2電極系
電測井以研究岩石的導電性為基礎，其中的視電阻率測井是最常用的方法，視電阻率測井是電極系探測範圍內各介質電阻率的某一加權平均值，一般來說，岩層至電極系的距離越近，它對電阻率的影響就越大。電阻率曲線可以用來劃分地質剖面，確定礦層位置及估算岩層的真電阻率等。
利用JD-2電極系，可以作以下引數的測量：
(1) 電位電阻率
在電位電阻率曲線測量中，電極2和電極3是供電電極，電極1和井口組成測量電極，記錄點在電極1和電極2的中點。
(2) 梯度電阻率
在梯度電阻率曲線測量中，電極1和電極2組成供電電極，電極3和井口組成測量電極，記錄點在電極1和電極2的中點。
(3) 自然電位
利用電極系探管，可以測量鑽孔某深度處的自然電位，測量自然電位時，不需要供電，電極2和井口組成測量電極，記錄點就是電極2的中點。
自然電位測井
自然電位測井是沿井身測量岩層或礦體在天然條件下產生的電場電位變化的一種測井方法。井中自然電位包括擴散電位、擴散吸附電位、過濾電位和氧化還原電位等幾種。
鑽井泥漿濾液和地層水的礦化度（或濃度）一般是不相同的，兩種不同礦化度的溶液在井壁附近接觸產生電化學過程，結果產生擴散電位和擴散吸附電位；當泥漿柱與地層之間存在壓力差時，地層孔隙中產生過濾作用，從而產生過濾電位；金屬礦含量高的地層具有氧化還原電位。在石油井中，自然電位主要由擴散電位和擴散吸附電位組成。
自然電位測井使用一對測量電極，用M、N表示。測井時，將測量電極N放在地面，電極M用電纜送至井下，沿井軸提升電極M測量自然電位隨井深的變化，所記錄的自然電位隨井深的變化曲線叫自然電位測井曲線，通常用SP表示。
實際自然電位測井曲線不設絕對零線，而是以大段泥岩對應的自然電位曲線作為其相對基線（即零線）。
自然電位測井曲線特徵
理論曲線具有以下特點：
A.曲線相對於地層中點對稱；
B.厚地層（h>4d，d為井徑）的自然電位曲線幅度值近似等於自然電位，且曲線的半幅點深度正對著地層介面深度；
C.隨著地層變薄，對應介面的自然電位幅度值離開半幅點向曲線的峰值移動；
D.地層中點取得曲線幅度的最大值，隨著地層變薄極大值隨之減小，且曲線變得平緩。
E.滲透性砂岩的自然電位，對泥岩基線而言，可向左或向右偏轉，它主要取決於地層水和鑽井液濾液的相對礦化度。在砂泥岩剖面中，鑽井一般用淡水泥漿（Cw>Cmf），在砂岩滲透層井段自然電位測井曲線出現明顯的負異常；在鹽水泥漿井中（Cw<Cmf），滲透層井段則會出現正異常。因此，自然電位測井曲線是識別滲透層的重要測井資料之一。
影響自然電位的因素主要有：
A.地層水和泥漿濾液中含鹽濃度比值的影響；
B.巖性的影響。當目的層含有泥質（其他條件不變）時，總自然電位降低，因而曲線異常的幅度也隨之減小。此外，部分泥岩的陽離子交換能力減弱時，會產生基線偏移，滲透層的自然電位異常幅度也會相對降低。
C.溫度的影響。同樣巖性的岩層，由於埋藏深度不同，其溫度是不同的，從而影響自然電位係數K，導致埋藏深度不同的同樣巖性岩層的自然電位測井曲線上異常幅度有差異。
D.地層水和泥漿濾液中所含鹽的性質不同時，溶液中所含離子不同，不同離子的離子價和遷移率均有差異，直接影響自然電位係數K；
E.地層電阻率的影響；
F.地層厚度影響；
G.井徑擴大和泥漿侵入的影響。
自然電位測井的應用：
A. 劃分滲透性岩層。一般將大段泥岩層的自然電位測井曲線作為泥岩基線，偏離泥岩基線的井段都可以認為是滲透性岩層。
B. 地層對比和研究沉積相。
C. 確定地層水電阻率。
D. 估算泥質含量。
方法一。利用經驗公式估算，當泥砂岩地層中所含泥質呈層狀分佈形成砂泥質互動層，且泥質層與砂質層的電阻率相等或差別不大時，地層的泥質含量可用下式求得：
Vsh=1-(Upsp/Ussp)。其中Upsp為含泥質砂岩的自然電位測井曲線幅度，mV。
方法二。利用岩心分析資料和數理統計方法，找出自然電位與泥質含量之間的關係，建立泥質含量計算模型，然後利用這種模型來求取泥質含量。該方法適合於具有較多岩心分析資料的地區。
E. 判斷水淹層。如果一口井的某個油層見到了注入水，則該層就叫水淹層。油層水淹後，自然電位測井曲線往往發生基線偏移。常根據基線偏移來判斷水淹層，並根據偏移量的大小來估算水淹程度。
第三章 實習內容及過程
本次實習分為六天進行，全班分成12個組，每個組大約7,8名同學，3人一組進行儀器操作。一人負責操作JGS-3型智慧測井主機，一人負責手搖絞車，控制下井儀器的上升速度，一人負責在井口看護下井儀器。
1、儀器連線
（1）將JD-2電極系與絞車的電纜頭連線；
（2）絞車電纜的另一端與專用導線連線；
（3）將地面電極埋入距井口大於10米遠的地下；
（4）利用萬用表檢測儀器通斷，區分出A、M、N電極接線；
（5）接供電電池到+-極，AB接線柱接AB電極，MN接線柱接MN電極，牢靠連線，切勿虛接。
2、地面儀器操作
測井資料採集操作步驟：
（1）確定各介面連線正確，開啟主機電源（左關右開）；
（2）啟動公共機電源（開關在主機右側），開啟軟體“智慧測井系統3.0”；
（3）新建工作目錄，方便管理後面測得的資料；
（4）點選“開始測井”，進行井孔引數設定、測井引數設定、深度修正係數等；
（5）在主機控制面板依次按下“停止”、“復位”按鍵，此時A、B、C、D四個燈同時亮起，等到它們熄滅後，再向主機發送採集指令，即在深度修正係數對話方塊中按下確定。速度顯示視窗依次出現“F-1”、“F-2”......“F-10”功能號，直至其顯示“000”；
（6）開啟下井電源，開始給井下儀器供電（自然電位測量時除外），此時C燈亮起；
（7）確定面板上絞車執行的方向與開始選定測井方向一致，然後轉動位於主機右側的絞車速度控制旋鈕，開始測井；
（8）結束測井時，將絞車速度降為零，按下“停止測井”，將資料儲存在開始設定的目錄下。
3、注意事項
（1）在放A、B線時，接線要牢靠，注意維護好現場安全；
（2）野外工作時，儀器要放置在一塊塑料布或板上，以防潮溼漏電；
（3）儘量避免長時間在太陽下直接曝晒；
（4）不瞭解儀器的人員不要隨便開啟儀器，儀器有故障時要由有修理能力的技術人員在室內修理，或送廠家修理；
（5）儀器長時間不工作或受振動導致在電壓量程20mV檔不為零時，可調節線路板上的藍色電位器，小心調節至零（此時MN電極用導線短路），此電位器有紅色記號。
第四章 測井曲線繪製與解釋
下圖為自然電位曲線
解釋：
在我們所測的井中，影響自然電位變化的因素主要是因為井中泥漿濾液的流動使離子濃度不均勻引起自然電位變化，從圖中可以看出在1m和4m處自然電位出現極小值，淤泥中的離子濃度與泥漿濾液中的離子濃度不同引起的，隨著儀器的提升，不與井底和井壁接觸之後，自然電位就在-85mv上下波動。二在1m和4m深處的兩個極小值可能是套管損壞或者泥漿濾液的流動引起的自然電位變化。
結束語
本次測井實習為期6天，共12組的同學進行了此次實習，肖亮老師全程指導，每組半天的時間，期間我們進行了自然電位的測量，每個同學測一條自然電位曲線，學習了儀器的連線和軟體的操作，同時也因為電纜損壞不得不手搖提升和下放測井儀器。還有由於長時間未對井進行鑽探，部分井段發生垮塌，我們測的井深只有8.5m，沒有可以明顯辨別的地層。
最後衷心的感謝肖亮老師對我們耐心的指導，感謝同學們高效默契的配合，讓我們的測井實習順利愉快地進行。
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